Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Probleme mit Vorverstärker-Stromversorgung


von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Ich habe für einen Bekannten eine einfachen Mono 
Mikrofon-Verstärkeranlage für die Außenbeschallung (Ansagen an 
Passagiere) seiner Yacht entworfen und als Prototyp gebaut:

- Netzteil: 24V/5A Laptop-Netzteil
- Endstufe 100W Mono Class-D
- Vorverstärker Bausatz Vellemann K1803
- Mikrofon: Schwanenhals Monacor DMG450
- Lautsprecher: 2x outdoor Pioneer TS-MR2040

Zuerst die gute Nachricht: Das PC-Netzteil und die Class-D-Endstufe 
laufen an den parallel geschalteten Lautsprechern absolut einwandfrei. 
Kein Brummen, Knistern oder Rauschen. Wenn die Eingangsspannung hoch 
genug ist (z.B. aus der Klinke eins Smartphones) kommt da richtig 
sauberer Sound und auch laut.

Nun ist die Eingangsempfindlichkeit der Endstufe aber für das Mikrofon 
zu gering und außerdem verträgt das nur 8V (enthält 
1-Transitor-Kollektorstufe). Also habe ich zunächst an die 24V einen 
8V-Stepdown-Wandler angeschlossen und daraus das Mikro und den 
Voverstärker betrieben.

Das Sirren, Zwitschern und Fauchen, ohne Zweifel aus der 
Stromversorgung, war völlig unbrauchbar. Auch testweise dazwischen 
gebastelte, unterschiedlich lange Siebketten in der Plus-Leitung mit 
Elkos (probiert: 1yF, 5yF, 10yF, 100yF) und 5-Ohm-Widerständen brachte 
kaum merkbare Erfolge. Scheiss Schaltregler.

Als Nächstes habe ich dann einen klassischen 7808-Regler (danach noch 
10nF und 10yF parallel) an Stelle des Stepdown-Reglers angeschlossen, 
was die Katastrophe der Nebengeräusche schon erheblich verringert hat, 
aber leider immer noch nicht praxistauglich ist. Der Weg scheint 
prinzipiell zwar richtig, aber noch nicht zuende.

Probeweise habe ich den Vorverstärker und das Mikro mal mit einem 
9V-Block betrieben - und siehe da, märchenhafte Zustände. Genau wie es 
sein soll, guter Klang, kaum Rauschen. Leider nicht praxistauglich, weil 
die Batterie wahrscheinlich immer dann leer ist, wenn das System 
benötigt wird. Zudem hat das Mikro eine Ring-LED, was auch ordentlich am 
Strom zieht.

Wohl gemerkt: Ich habe KEIN Netzbrummen, weder 50Hz noch 100Hz und auch 
keine Rückkopplung, sondern ein kaum zu beschreibendes, sich ständig 
leicht veränderndes Zischeln und Fauchen.

Während des Batterie-Versuches waren Vorverstärker und Mikro nur per 
Ground und Audio-Out des VV mit der Endstufe verbunden.

Langer Rede kurzer Sinn: Wie versorge ich Vorstufe und Mikro so mit 
Netzteil-Strom, dass die Nebengeräusche im Rahmen bleiben? Wäre ein 
klassiches analoges Netzteil (kleiner Trafo 230V/8V, Graetz, Elko) 
parallel (und nicht wie bisher quasi in Reihe zum Endstufennetzteil) die 
Lösung? Das habe ich noch nicht ausprobiert ...

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Ich denke der 7808 war schon nicht verkehrt. Unterstütze ihn mit einer 
Spule vor seinem Eingang, damit er nicht so viel mit HF Störungen 
belastet wird. Die GND Leitungen sollen sich alle Sternförmig an der 
Endstufe treffen.

Probiere dazu einfach mal irgendeine Spule aus deinem Fundus mit 
möglichst vielen µH.

Und vergiss nicht die im Datenblatt empfohlenen Abblock-Kondensatoren 
vor und hinter dem Spannungsregler.

von MaWin (Gast)


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Frank E. schrieb:
> Wie versorge ich Vorstufe und Mikro so mit Netzteil-Strom, dass die
> Nebengeräusche im Rahmen bleiben

Was erwartest du von Laptop-Netzteil mit Class-D belastet anderes als 
eine versaute Betriebsspannung.

Welches der Masse-Bezugspunkt für das Eingangssignal am Class-D ist, 
sollte ja aus der Platine ersichtlich sein, oder aus dem IC Datenblatt 
des verwendeten IC. Es ist besser nicht die negative Versorgung.

Eine (7V5, 6V8) Z-Diode, über 2 gleiche Vorwiderstände in Reihe 
versorgt, und von dazwischen ein Elko der an - der Z-Diode geht, sollte 
die Versorgung besser abblocken als ein Linearregler. In Reihe zum 
ersten Widerstand gar mich eine Drosselspule.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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MaWin schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> Wie versorge ich Vorstufe und Mikro so mit Netzteil-Strom, dass die
>> Nebengeräusche im Rahmen bleiben
>
> Was erwartest du von Laptop-Netzteil mit Class-D belastet anderes als
> eine versaute Betriebsspannung.

Ja, schon klar, deshalb ja auch die Versuche mit der RC-Siebkette nach 
dem 8V-Stepdown-Wandler. Drossel habe ich noch nicht probiert.
>
> Welches der Masse-Bezugspunkt für das Eingangssignal am Class-D ist,
> sollte ja aus der Platine ersichtlich sein, oder aus dem IC Datenblatt
> des verwendeten IC. Es ist besser nicht die negative Versorgung.

Ich habe die Masseleitung des Einganges der Class-D-Stufe (3,5mm-Klinke) 
zum VV und Mikrofon hin verwendet.

> Eine (7V5, 6V8) Z-Diode, über 2 gleiche Vorwiderstände in Reihe
> versorgt, und von dazwischen ein Elko der an - der Z-Diode geht, sollte
> die Versorgung besser abblocken als ein Linearregler. In Reihe zum
> ersten Widerstand gar mich eine Drosselspule.

Könntest du das bitte skizzieren?

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Frank E. schrieb:
> kaum merkbare Erfolge. Scheiss Schaltregler.

So isses für diesen Zweck.

> Als Nächstes habe ich dann einen klassischen 7808-Regler (danach noch
> 10nF und 10yF parallel) an Stelle des Stepdown-Reglers angeschlossen,
> was die Katastrophe der Nebengeräusche schon erheblich verringert hat,
> aber leider immer noch nicht praxistauglich ist. Der Weg scheint
> prinzipiell zwar richtig, aber noch nicht zuende.

Ja, aber da kommt es drauf an, wo/wie dabei die Massen beider 
Schaltungsteile (Vorverstärker/Endstufe) zusammengebunden wurden.
Eigentlich wird sternförmige Verbindung aller Massen empfohlen 
(Netzteil, Siebelko, Endstufe (ebenfalls mit seinen Elkos), Vorstufe). 
Wenn die Entstufe was Fertiges ist, würde ich einfach versuchen, die 
Masse des den Vorverstärkers einfach mit am Eingang der Endstufe 
anzuzapfen. Masse des 7808 ebenso, mit nur kleinem Eingangs-C vor dem 
7808.

> Probeweise habe ich den Vorverstärker und das Mikro mal mit einem
> 9V-Block betrieben - und siehe da, märchenhafte Zustände. Genau wie es
> sein soll, guter Klang, kaum Rauschen. Leider nicht praxistauglich, weil

Tja, Batteriebtrieb hat eben nicht das Masseproblem, wo Signal und 
Versorgung über dieselbe Leitung laufen.

> Während des Batterie-Versuches waren Vorverstärker und Mikro nur per
> Ground und Audio-Out des VV mit der Endstufe verbunden.

Logisch ...

> Langer Rede kurzer Sinn: Wie versorge ich Vorstufe und Mikro so mit
> Netzteil-Strom, dass die Nebengeräusche im Rahmen bleiben? Wäre ein
> klassiches analoges Netzteil (kleiner Trafo 230V/8V, Graetz, Elko)
> parallel (und nicht wie bisher quasi in Reihe zum Endstufennetzteil) die
> Lösung? Das habe ich noch nicht ausprobiert ...

Was soll das heißen, "... in Reihe zum Endstufennetzteil ..."?
Aber extra normales analoges Netzteil wäre natürlich auch die Lösung. 
Dann ist das ja wie Batteriebetrieb (fast). Aber auch hier wieder, die 
Masse des VV  dann nur am Eingang der Endstufe verbinden.

Mehr läßt sich aber nicht sagen, da wir Deinen Aufbau nicht wirklich 
kennen. Auch nicht, was das überhaupt für eine Endstufe ist. Foto mit 
gut erkennbaren Verbindungen wären nicht schlecht.

von MaWin (Gast)


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Frank E. schrieb:
> Ich habe die Masseleitung des Einganges der Class-D-Stufe (3,5mm-Klinke)
> zum VV und Mikrofon hin verwendet.

Genau.
1
+24V --Drossel--R--+--R--+--+-- 7V
2
                   |     |  |
3
                 Elko    Z  C
4
                   |     |  |
5
                   +-----+--+-- EingangMasse

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Jens G. schrieb:

> Was soll das heißen, "... in Reihe zum Endstufennetzteil ..."?

Na dass Stepdown-Wandler und/oder 7808 bisher an den 24V des 
Endstufennetzteiles hängen und nicht an einem eigenen (analogen) 
Netzteil.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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MaWin schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> Ich habe die Masseleitung des Einganges der Class-D-Stufe (3,5mm-Klinke)
>> zum VV und Mikrofon hin verwendet.
>
> Genau.+24V --Drossel--R--+--R--+--+-- 7V
>                    |     |  |
>                  Elko    Z  C
>                    |     |  |
>                    +-----+--+-- EingangMasse

Danke, werde ich ausprobieren.

von 2aggressive (Gast)


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Ohne Eisen:

+24V --Konstantstrom---+--+-- 7V
                       |  |
                       Z  C
                       |  |
                       +--+-- EingangMasse

von Helge (Gast)


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Die 24V sind für den 7808 obere Grenze. Vorwiderstand ausprobieren, 
sodaß am Eingang des 7808 im Betrieb ca. 12-14V liegen. Das fängt dann 
auch paar Störungen weg.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Das Problem ist inzwischen gelöst, die Audio-Anlage arbeitet zur 
Zufriedenheit.

- 24V Laptop-Schaltnetzteil direkt auf die Class-D-Endstufe

- parallel davon ab, je ein 7808, je ein LCL-Tiefpass (0,1mH, 10nF) vor 
und nach dem Regler

- 1. Spannung 8V geht zum Vorverstärker

- Vorverstärker-Gehäuse (aus 3D-Druck) innen mit Kupferfolie belegt, auf 
Ground

- 2. Spannung 8V geht zu einem PC-Lüfter (eigentlich 24V, läuft so schön 
leise) an der Endstufe, direkt am Lüfter noch ein Elko 10yF, sost 
"Tickern" in der Endstufe zu hören

Fertig, läuft perfekt.

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